CN219832695U - 一种环保的无汞电芯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电芯技术领域，具体地说，涉及一种环保的无汞电芯，包括芯壳，芯壳为内部中空结构，芯壳左端内侧开设有多孔桶状的正极腔室，芯壳右端内侧开设有多孔桶状的负极腔室，芯壳内部剩余空间设为电解质腔室，正极腔室与负极腔室外壁均设有双极膜，正极腔室内装有正极液态金属，电解质腔室内装有电解质盐，负极腔室内装有负极液态金属，正极液态金属、电解质盐及负极液态金属中均不含有氯化汞；该环保的无汞电芯通过使用液态金属电极，实现高效的离子传输，提高电池性能；同时通过密封帽和螺纹孔可对液态金属电极和电解质盐进行更换，减少芯壳材料的浪费，降低使用成本，符合节能减排的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及电芯技术领域，具体地说，涉及一种环保的无汞电芯。
背景技术
电芯指单个含有正、负极的电化学电芯，一般不直接使用；区别于电池含有保护电路和外壳，可以直接使用；充电电池去除保护电路板就是电芯了，它是充电电池中的蓄电部分，电芯的质量直接决定了充电电池的质量；现有的电芯中电极片通常为固态金属极片，限制了离子的传输速率，从而影响了电芯性能。早期的电池电解液中都会添加氯化汞，氯化汞与干电池的锌皮表面形成锌汞齐薄层，能抑制锌的腐蚀，减少自放电，但是含汞电池的危害众所周知，汞对人体健康的危害十分严重，因此无汞电池是一个符合环保要求的，无汞电池指电解液中不加入氯化汞的锌/锰干电池或锌膏中未汞齐化的碱性锌/锰电池，把里面的添加剂换成了其他材料，可以减轻电池中重金属的毒性，降低其对环境的危害。
授权公告号为CN209658302U的实用新型专利公开了一种电芯，包含电极组件，所述电极组件具有平面区和第一削薄区域，所述第一削薄区域的厚度小于所述平面区的厚度，所述电芯还包含至少部分设于所述电极组件内的第一支撑体，沿所述第一削薄区域的厚度减小方向，所述第一支撑体的厚度逐渐增大。
虽然该技术方案通过第一支撑体支撑第一削薄区域以补偿第一削薄区域与平面区的厚度差，使电芯的厚度一致，进而改善电芯的性能，提高电芯的安全可靠性；但其所使用电极片仍为固态金属极片，从根本上限制了电芯的性能，同时电极片与电解质无法更换，造成芯壳材料的浪费，不符合节能环保的生产理念。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种环保的无汞电芯，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种环保的无汞电芯，包括芯壳，所述芯壳为内部中空结构，所述芯壳左端内侧开设有多孔桶状的正极腔室，所述芯壳右端内侧开设有多孔桶状的负极腔室，所述芯壳内部剩余空间设为电解质腔室，所述芯壳于所述正极腔室、所述电解质腔室和所述负极腔室的顶端均开设有内外贯通的螺纹孔，且所述螺纹孔内均螺纹连接有密封帽，所述正极腔室上端设有伸出所述芯壳顶面外的正极耳，所述负极腔室上端设有伸出所述芯壳顶面外的负极耳，所述正极腔室与所述负极腔室外壁均设有双极膜，所述正极腔室内装有正极液态金属，所述电解质腔室内装有电解质盐，所述负极腔室内装有负极液态金属，正极液态金属、电解质盐及负极液态金属中均不含有氯化汞。
作为优选，所述芯壳为绝缘材料制成的长方体结构，且所述芯壳与所述正极腔室内的正极液态金属、所述电解质腔室内的电解质盐和所述负极腔室内的负极液态金属均不产生化学反应。
作为优选，所述正极耳伸入所述正极腔室内的部分与其内装有的正极液态金属相接触，所述负极耳伸入所述负极腔室内的部分与其内装有的负极液态金属相接触。
作为优选，所述电解质腔室内装有的电解质盐环绕包裹所述正极腔室和所述负极腔室。
作为优选，所述双极膜与所述正极腔室和所述负极腔室的外壁粘贴固定，且覆盖整个所述正极腔室和所述负极腔室外壁。
作为优选，所述密封帽下端设有与所述螺纹孔相适配的凸帽，且所述凸帽外壁设有与所述螺纹孔内壁设有的内螺纹相适配的外螺纹。
作为优选，所述密封帽顶端中心处设有帽托，所述凸帽顶端外侧紧密套接有用于提高其与所述螺纹孔之间密封性的橡胶密封圈。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.该环保的无汞电芯使用液态金属电极，可以实现高效的离子传输，从而提高电芯性能；同时，液态金属电极也具有良好的可再生性，不会对环境造成污染，具有良好的环保效果。
2.该环保的无汞电芯通过设有的所述螺纹孔和所述密封帽，可以对腔室中的液态金属电极和电解质盐进行更换，进而可对所述芯壳进行重复使用，减少资源的浪费降低使用成本，符合节能减排的要求。
附图说明
图1为实用新型的整体结构示意图；
图2为实用新型中的部分结构爆炸图；
图3为实用新型中的剖视图。
图中：1、芯壳；10、螺纹孔；2、正极腔室；21、正极耳；3、电解质腔室；4、负极腔室；41、负极耳；5、双极膜；6、密封帽；60、凸帽；61、帽托；62、橡胶密封圈。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-图3，本实施例提供一种技术方案：
一种环保的无汞电芯，包括芯壳1，芯壳1为内部中空结构，芯壳1左端内侧开设有多孔桶状的正极腔室2，芯壳1右端内侧开设有多孔桶状的负极腔室4，芯壳1内部剩余空间设为电解质腔室3，芯壳1于正极腔室2、电解质腔室3和负极腔室4的顶端均开设有内外贯通的螺纹孔10，且螺纹孔10内均螺纹连接有密封帽6，正极腔室2上端设有伸出芯壳1顶面外的正极耳21，负极腔室4上端设有伸出芯壳1顶面外的负极耳41，正极腔室2与负极腔室4外壁均设有双极膜5，正极腔室2内装有正极液态金属，电解质腔室3内装有电解质盐，负极腔室4内装有负极液态金属，正极液态金属、电解质盐及负极液态金属中均不含有氯化汞。
进一步地，芯壳1为绝缘材料制成的长方体结构，且芯壳1与正极腔室2内的正极液态金属、电解质腔室3内的电解质盐和负极腔室4内的负极液态金属均不产生化学反应；芯壳1材料的绝缘性与稳定性，使得其不会影响电芯的性能。
其次，正极耳21伸入正极腔室2内的部分与其内装有的正极液态金属相接触，负极耳41伸入负极腔室4内的部分与其内装有的负极液态金属相接触；正极耳21与负极耳41的与液态金属电极相接触使得电子可以通过极耳传输，保证了电芯的正常使用功能。
进一步地，电解质腔室3内装有的电解质盐环绕包裹正极腔室2和负极腔室4；环绕包裹使得电解质盐与液态金属极片接触面增大，提高电芯性能。
其次，双极膜5与正极腔室2和负极腔室4的外壁粘贴固定，且覆盖整个正极腔室2和负极腔室4外壁；采用多孔电子导电的双极膜5，可以避免液态金属电极直接穿过所在腔室，造成正负极片接触，从而形成短路。
进一步地，密封帽6下端设有与螺纹孔10相适配的凸帽60，且凸帽60外壁设有与螺纹孔10内壁设有的内螺纹相适配的外螺纹；相适配的内外螺纹使得凸帽60与螺纹孔10螺纹连接。
其次，密封帽6顶端中心处设有帽托61，凸帽60顶端外侧紧密套接有用于提高其与螺纹孔10之间密封性的橡胶密封圈62；帽托61方便转动密封帽6，橡胶密封圈62可增加密封帽6的密封效果。
本实用新型的环保的无汞电芯在使用时，使用人员可先转动拧下密封帽6，通过螺纹孔10向正极腔室2、电解质腔室3和负极腔室4中分别注入正极液态金属、电解质盐和负极液态金属，拧上密封帽6，形成可使用的电芯；当需要更换液态金属电极和电解质盐时，可拧下密封帽6，倒出原有材料，重新注入液态金属电极和电解质盐，拧紧密封帽6即可。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实施例还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种环保的无汞电芯，包括芯壳（1），其特征在于：所述芯壳（1）为内部中空结构，所述芯壳（1）左端内侧开设有多孔桶状的正极腔室（2），所述芯壳（1）右端内侧开设有多孔桶状的负极腔室（4），所述芯壳（1）内部剩余空间设为电解质腔室（3），所述芯壳（1）于所述正极腔室（2）、所述电解质腔室（3）和所述负极腔室（4）的顶端均开设有内外贯通的螺纹孔（10），且所述螺纹孔（10）内均螺纹连接有密封帽（6），所述正极腔室（2）上端设有伸出所述芯壳（1）顶面外的正极耳（21），所述负极腔室（4）上端设有伸出所述芯壳（1）顶面外的负极耳（41），所述正极腔室（2）与所述负极腔室（4）外壁均设有双极膜（5），所述正极腔室（2）内装有正极液态金属，所述电解质腔室（3）内装有电解质盐，所述负极腔室（4）内装有负极液态金属，正极液态金属、电解质盐及负极液态金属中均不含有氯化汞。
2.根据权利要求1所述的环保的无汞电芯，其特征在于：所述芯壳（1）为绝缘材料制成的长方体结构，且所述芯壳（1）与所述正极腔室（2）内的正极液态金属、所述电解质腔室（3）内的电解质盐和所述负极腔室（4）内的负极液态金属均不产生化学反应。
3.根据权利要求1所述的环保的无汞电芯，其特征在于：所述正极耳（21）伸入所述正极腔室（2）内的部分与其内装有的正极液态金属相接触，所述负极耳（41）伸入所述负极腔室（4）内的部分与其内装有的负极液态金属相接触。
4.根据权利要求1所述的环保的无汞电芯，其特征在于：所述电解质腔室（3）内装有的电解质盐环绕包裹所述正极腔室（2）和所述负极腔室（4）。
5.根据权利要求1所述的环保的无汞电芯，其特征在于：所述双极膜（5）与所述正极腔室（2）和所述负极腔室（4）的外壁粘贴固定，且覆盖整个所述正极腔室（2）和所述负极腔室（4）外壁。
6.根据权利要求1所述的环保的无汞电芯，其特征在于：所述密封帽（6）下端设有与所述螺纹孔（10）相适配的凸帽（60），且所述凸帽（60）外壁设有与所述螺纹孔（10）内壁设有的内螺纹相适配的外螺纹。
7.根据权利要求6所述的环保的无汞电芯，其特征在于：所述密封帽（6）顶端中心处设有帽托（61），所述凸帽（60）顶端外侧紧密套接有用于提高其与所述螺纹孔（10）之间密封性的橡胶密封圈（62）。
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